Log-MAP譯碼方法和譯碼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種Log-MAP譯碼方法和譯碼器，其使用了簡(jiǎn)化的Log-MAP算法，在降低運(yùn)算復(fù)雜度的條件下仍保持接近Log-MAP算法的譯碼性能。該Log-MAP譯碼方法是使用max*(?)計(jì)算前向度量、后向度量和對(duì)數(shù)似然比，其中對(duì)于運(yùn)算表達(dá)式：max*(x,y)=ln(ex+ey)=max(x,y)+ln(1+e-|x-y|)，用一分段逼近的擬合函數(shù)近似代替該相關(guān)函數(shù)ln(1+e-|x-y|)。
【專利說明】Log-MAP譯碼方法和譯碼器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)LTE (Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn))/LTE-A(LTE-Advanced)中的Turbo碼譯碼，尤其是涉及Log-MAP譯碼方法和譯碼器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于Turbo碼編碼效率較高，具有接近香農(nóng)極限的潛力，LTE/LTE-A主要采用Turbo碼進(jìn)行編碼。但高速編碼的同時(shí)，帶來了高吞吐率、誤碼率和延遲之間的矛盾和問題。MAP類算法是Turbo碼譯碼的一種主要方法，其改進(jìn)算法包括Log-MAP算法和MAX-LOG-MAP 算法。
[0003]MAP譯碼算法是基于最大后驗(yàn)概率的軟輸出譯碼算法，其基本思想是在給定接收序列的情況下，計(jì)算馬爾科夫過程的每個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移、消息比特和編碼符號(hào)的后驗(yàn)概率，只要計(jì)算出這些參量的所有可能的后驗(yàn)概率，就可以通過硬判決，取具有最大后驗(yàn)概率的值為估計(jì)值，目標(biāo)是使譯碼輸出的誤比特率最小。
[0004]對(duì)于SISO (Soft In Soft Out)譯碼器,yx，k和yz，k分別表示k時(shí)刻譯碼器接收到的信息位和校驗(yàn)位，La(Xk)為先驗(yàn)信息，即先驗(yàn)概率的對(duì)數(shù)似然比。Lej(Xk)為外信息。L(Xk)為輸出軟信息，即后驗(yàn)概率的對(duì)數(shù)似然比(LLR, Logarithm Likelihood Ratio)。這里定義:
【權(quán)利要求】
1.一種Log-MAP譯碼方法，是使用max*()計(jì)算前向度量、后向度量和對(duì)數(shù)似然比，其中對(duì)于運(yùn)算表達(dá)式: max*(X，y) =In (ex+ey) =max (x, y)+In (l+e+yl),用一分段逼近的擬合函數(shù)近似代替該相關(guān)函數(shù) ln(l+e_|x-yl)。
2.如權(quán)利要求1所述的Log-MAP譯碼方法，其特征在于，該分段逼近的擬合函數(shù)為:在[0，a]區(qū)間為對(duì)該相關(guān)函數(shù)的二次擬合函數(shù)，在(a，⑴]區(qū)間為零，其中a介于[4，6]之間。
3.如權(quán)利要求1所述的Log-MAP譯碼方法，其特征在于，該分段逼近的擬合函數(shù)為:在[0，a]區(qū)間為對(duì)該相關(guān)函數(shù)的三次擬合函數(shù)，在(a，-)區(qū)間為零，其中a介于[4，6]之間。
4.如權(quán)利要求1所述的Log-MAP譯碼方法，其特征在于，該分段逼近的擬合函數(shù)為:在[0, 5)區(qū)間為對(duì)該相關(guān)函數(shù)的分段線性擬合函數(shù)，在[5，-)區(qū)間為零。
5.如權(quán)利要求1所述的Log-MAP譯碼方法，其特征在于，該分段逼近的擬合函數(shù)為:
10.0573.V2 — 0.3855X + 0.6666..v G [0,4] [0xe (4,+oo)
6.如權(quán)利要求1所述的Log-MAP譯碼方法，其特征在于，該分段逼近的擬合函數(shù)為:
—J- 0.0076.:t' +0.1019x2 -0.4515x + 0.6920 x g [0,5.5] 卜{ 0.T G (5.5,+oo) 。
7.如權(quán)利要求1所述的Log-MAP譯碼方法，其特征在于，該分段逼近的擬合函數(shù)為: y=ax+b,其中a和b的取值如下:
當(dāng) X 介于[0，I)時(shí)，a=-0.3795，b=0.6784 ；
當(dāng) X 介于[I, 2)時(shí)，a=-0.1857，b=_0.4894 ；
當(dāng) X 介于[2，3)時(shí)，a=-0.0780，b=0.2782 ；
當(dāng) X 介于[3，4)時(shí)，a=-0.0303，b=0.1375 ；
當(dāng) X 介于[4，5)時(shí)，a=-0.0114，b=0.0629 ； 當(dāng) X 介于[5，+ 00 )時(shí)，a=0, b=0。
8.如權(quán)利要求1所述的Log-MAP譯碼方法，其特征在于，使用max*()計(jì)算前向度量、后向度量和對(duì)數(shù)似然比的步驟包括:在一第一分量譯碼器和一第二分量譯碼器中，利用先驗(yàn)信息、校驗(yàn)信息和系統(tǒng)信息分別計(jì)算該前向度量、該后向度量和該對(duì)數(shù)似然比。
9.一種Log-MAP譯碼器，包括第一分量譯碼器、第二分量譯碼器、第一交織器、第二交織器、第一解交織器、第二解交織器，該第一分量譯碼器的輸入為第一先驗(yàn)信息、第一校驗(yàn)信息和系統(tǒng)信息，該第一分量譯碼器的輸出為第一外信息，該第一交織器的輸入連接第一分量譯碼器的輸出，該第二交織器的輸入為該系統(tǒng)信息，該第二分量譯碼器的輸入為該第一交織器的輸出、該第二交織器的輸出和第二校驗(yàn)信息，該第二分量譯碼器的輸出為第二外信息和一后驗(yàn)概率的對(duì)數(shù)似然比信息，該第一解交織器的輸入為該第二外信息，該第一解交織器的輸出為該第一先驗(yàn)信息，該第二解交織器的輸入連接該第二分量譯碼器輸出的該后驗(yàn)概率的對(duì)數(shù)似然比信息，其中: 該第一 分量譯碼器和該第二分量譯碼器均是使用ma/()計(jì)算前向度量、后向度量和對(duì)數(shù)似然比，其中對(duì)于運(yùn)算表達(dá)式: max* (X，y) =In (ex+ey) =max (x, y)+In (l+e_lx_yl),用一分段逼近的擬合函數(shù)近似代替該相關(guān)函數(shù) ln(l+e_|x-yl)。
10.如權(quán)利要求9所述的Log-MAP譯碼器，其特征在于，該分段逼近的擬合函數(shù)為:在[O, a]區(qū)間為對(duì)該相關(guān)函數(shù)的二次擬合函數(shù)，在(a，-)區(qū)間為零，其中a介于[4，6]之間。
11.如權(quán)利要求9所述的Log-MAP譯碼器，其特征在于，該分段逼近的擬合函數(shù)為:在[O, a]區(qū)間為對(duì)該相關(guān)函數(shù)的三次擬合函數(shù)，在(a，-)區(qū)間為零，其中a介于[4，6]之間。
12.如權(quán)利要求9所述的Log-MAP譯碼器，其特征在于，該分段逼近的擬合函數(shù)為:在[O, 5)區(qū)間為對(duì)該相關(guān)函數(shù)的分段線性擬合函數(shù)，在[5，-)區(qū)間為零。
13.如權(quán)利要求9所述的Log-MAP譯碼器，其特征在于，該分段逼近的擬合函數(shù)為:
14.如權(quán)利要求9所述的Log-MAP譯碼器，其特征在于，該分段逼近的擬合函數(shù)為:
15.如權(quán)利要求9所述的Log-MAP譯碼器，其特征在于，該分段逼近的擬合函數(shù)為: y=ax+b,其中a和b的取值如下:
當(dāng) X 介于[O, I)時(shí)，a=-0.3795，b=0.6784 ；
當(dāng) X 介于[I, 2)時(shí)，a=-0.1857，b=_0.4894 ；
當(dāng) X 介于[2，3)時(shí)，a=-0.0780，b=0.2782 ；
當(dāng) X 介于[3，4)時(shí)，a=-0.0303，b=0.1375 ；
當(dāng) X 介于[4，5)時(shí)，a=-0.0114，b=0.0629 ；
當(dāng) X 介于[5，+ 00 )時(shí)，a=0, b=0。
【文檔編號(hào)】H03M13/45GK103532571SQ201210232112
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月5日
【發(fā)明者】鄭華晉, 陶玥琛, 宋春林 申請(qǐng)人:聯(lián)芯科技有限公司